DE2306602C2

DE2306602C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung kupferplattierter Aluminiumdrähte

Info

Publication number: DE2306602C2
Application number: DE2306602A
Authority: DE
Inventors: Kurt 3000 Hannover Müller; Harry Ing.(grad.) 3012 Langenhagen Staschewsky; Gerhard Dr.-Ing. 3000 Hannover Ziemek
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1973-02-10
Filing date: 1973-02-10
Publication date: 1983-05-11
Also published as: BR7400943D0; NL7401214A; JPS5047867A; CH562075A5; SU683607A3; DD109995A5; AR197853A1; US3911541A; IN141338B; HU169210B; FR2217084A1; GB1452173A; FR2217084B1; BE810719A; DE2306602A1; CA989154A; FI68543C; CS170486B2; FI68543B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Drähten, bei dem der Draht geführt, anschließend durch Ziehen im Querschnitt reduziert und unmittelbar Im Anschluß daran die Oberfläche des Drahtes geschält wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Zur Glättung der Oberfläche von gewalzten Stangen oder Drähten ist es bereits bekannt, den gewalzten Draht zunächst durch eine Ziehdüse hindurchzuführen, anschließend einer Führungsdüse zuzuleiten und schließlich den so vorbehandelten Draht eine Schneiddüse durchlaufen zu lassen, mittels der die Verunreinigungen und Ungleichmäßigkeiten der Drahtoberfläche beseitigt werden (DE-PS 7 40 235). Hinter der eigentlichen Schneiddüse kann dann noch eine weitere Ziehdüse angeordnet sein, um der Drahtoberfläche eine höhere mechanische Festigkeit zu verleihen. Nachteilig bei einer solchen Anordnung von Ziehdüse, Führungsdüse und . Schneiddüse Ist vor allem, daß der durch die Ziehdüse hindurchgefübrxe Draht anschließend auf der Strecke bis zur Schneiddüse lediglich durch eine kurze Führungsdüse geführt Ist, so daß sich Ungleichmäßfgk.e|ten In der 5 Oberfläche nicht immer vermeiden lasseh. Das führt aber insbesondere dann zu Schwierigkeiten, wenn der behandelte Draht beispielsweise als Seele verwendet werden soll, auf den dann Im weiteren Verlauf eine plattierende Schicht aufgebracht werden muß.

ίο Bekannt (DE-AS 12 69 984) ist auch bereits eine Vorrichtung zur Querschnittsverringerung und Oberflächenreinigung von Draht aus Metall, bei' der der Draht geführt, dann im Querschnitt reduziert und schließlich seine Oberfläche geschält wird. Um eine Welligkeil der Oberfläche des geschälten Drahtes zu vermeiden, wird ein bestimmter Abstand zwischen einem ersten Führungswerkzeug und dem Schälwerkzeug vorgesehen. Das Problem der Welligkeit, d. h. des seitlichen Auslenkens, des geschälten Drahtes stellt sich nicht, wenn - wie ausgeführt - der behandelte Draht mit einer weiteren Metallschicht plattiert werden soll, weil er dann nämlich frei aus dem Schäisicin austritt und lose geführt in die Piattiervorrichtung einläuft. Im übrigen ist nicht erkannt, daß zur Vorbereitung der Drahtoberfläche zum Zwecke einer Plattierung es auf ein einwandfreies, zentrisches, nicht-verkantetes Rundumschälen ankommt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einem Aluminiumdraht durch einwandfreies Rundumschälen so vorzubereiten, daß Riefen, Risse oder ähnliche Unregelmäßigkeiten auf der D^Jitoberfläche vermieden sind und die erzeugte Oberflächenqualität ausreicht, eine innige Verbindung zwischen dem Draht und einer darüber aufzubringenden weiteren Metallschicht aus Kupfer zu gewährleisten.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die Anwendung bei der Verarbeitung von Aluminiumdraht, der nach dem Schälen mit einem längsvarlaufenden rohrförmig gebogenen Kupferband umhüllt und bei dem durch Querschniusreduktici eine Innige Verbindung zwischen dem Aluminiumkem und der Umhüllung hergestellt wird, sowie dadurch, daß das Schälen in einem Abstand bis zu maximal 6 mm hinter dem Ende des Ziehvorganges beginnt. Durch diesen geringen Abstand ist ein geradliniger Durchlauf des Drahtes durch den Schälstein ohne ein exzentrisches Verkanten sichergestellt, so daß der Draht rundum gleichmäßig geschält und damit für die anschließende Plattierung eine fehler-Ireie Oberfläche hergestellt werden kann.

Zu diesem Erfolg tragen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung umlaufende Drehstähle bei, die die von dem Schälvorgang herrührenden Späne im Abstand von mindestens 5 mm zur Oberfläche des Drahtes abtrennen. Auf diese Weise ist ein Stau an Drahtmaterlal bei der Spanbüdung verhindert, so daß Oberflächen höherer Güte erreicht werden.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß das geführte Gut durch das Ziehen um etwa 5% im Querschnitt reduziert wird. Das hat Im Falle des Aluminiumdrahtes den Vorteil, daß die an sich weiche Oberfläche aufgehärtet wird, so daß eine leichtere und vor allen Dingen störfreiere Abnahme des Spanes von der Drahtoberfläche möglich v, jrd. Dadurch, daß der Draht unmittelbar vor dem eigentlichen Schälvorgang heruntergezogen wird, werden bereits kleinere Oberflächenfehler ausgeglichen, darüber hinaus erhält der Draht eine Vorspannung, so daß er beim anschließenden Schälen nicht ausweichen kann. Das gilt selbst dann, wenn man zu

höheren FertiBunBsge*'_Th*indigkeiien übergeht, c|a das Schalen unmittelbar im Anschluß un die Querscnnittsreduklion erfolgt. Durch die exakte Führung des Drahtes in bezug auf das Herunterziehen wird die Wirtschaftlichkeit des anschließenden Platliervorganges weiter verbessert.

Als vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, insbesondere wenn es sich bei dem zu schulenden Gut um NE-Metalle, wie beispielsweise Aluminium handelt, das Gut bereits während der Führung zu schmieren, beispielsweise durch Einspritzen oder Einführen von Alkohol. Bei Materialien mit oxydierbaren Oberflächen erfolgt das Führen, das Ziehen und das anschließende Schälen des Gutes zweckmäßig unter Schutzgas, so daß das so vorbereitete Gut anschließend beispielsweise iiuch für die Platlierung ohne Schwierigkeiten weiter verarbeitet werden kann.

Ein solches Plattierungsverfahren ist beispielsweise in der DE-OS 20 52 462 beschrieben, wonach der oberflächenbehandelte, also auch geschähe Strang unter Schutzgas mit einem längsverlaufenden, rohrförmig gebogenen Kupferband umhüllt wird. Anschließend erfolgt eine Reduzierung des so gebildeten Stranges '.m Querschnitt um mindestens 50%, um so eine innige metallurgische Verbindung zwischen Kern und Umhüllung sicherzustellen.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist es wesentlich, daß eine Vorrichtung verwendet wird, die im wesentlichen aus einer buchsenartigen Führung, einem Ziehstein und einem in Durchlaufrichtung im Abstand bis zu max. 6 mm hinter dem Ziehstein angeordneten Schälstein besteht. Insbesondere der geringe Abstand zwischen dem Ziehstein und dem Schälstein ist für eine einwandfreie Oberfläche unerläßlich. Es ist möglich, hierdurch einen Span zu erhalten, der nur wenige Zehntel mm dick ist, so daß die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beträchtlich erhöht werden kann.

Der Ziehstein ist in Weiterführung des Erfindungsgedankens in bezug auf den feststehenden Schälstein verstellbar angeordnet, beispielsweise dadurch, daß der Ziehstein von außen über schiefe Ebenen in bezug auf den feststehenden Schälstein eingerichtet werden kann.

In vorteilhafter Durchführung der Erfindung weist der Schälstein ein oder mehrere Kanäle oder Bohrungen für die Kühl- bzw. Schmiermittelzufuhr auf. Bei NE-Legierungen, die zum Kaltverschweißen neigen, wird vorteilhaft Alkoho¹ eingesetzt, der als Kühlmittel verdampft und - was noch wichtiger ist - in dem Falle, in dem anschließend das Gut in eine Schulzgaskammer eingeführt werden soll, verdunstet. Um ein Führen, Ziehen und Schälen des Gutes uⁿter Schutzgas vorzunehmen, wird man vorteilhaft die Schäleinrichtung in einem Gehäuse unterbringen, das nach unten zu öffnen ist oder das doch zumindest nach unten weisende Öffnungen zum Entfernen der anfallenden Späne aufweist.

Zum Abtrennen der beim Schälvorgang entstehenden Späne hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, im Abstand von mindestens 5 mm vom zu schälenden Gut umlaufende Drehslähle anzuordnen, die nach dem freien Ablaufen des Spanes vom geschälten Gut für eine Zerkleinerung des Spanes sorgen. Dieser freie ungehinderte Ablauf des Spanes ist mit eine Voraussetzung für die Schaffung einer einwandfrei glatten Oberfläche, die frei von Lunkern, Riefen und dergleichen ist.

Die Erfindung sei anhand der als Ausfuhrungsbeispiel in den Flg. 1 und 2 dargestellten Schälvorrichtung für einen zum Plattiere.ι verwendeten Aluminiumdraht näher erläutert.

Um beispielsweise das Schulen von Materialien mit oxydierbarer Oberfläche zu ermöglichen, erfoigt, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, das Schalen eines aus solchem Material hargestellten Stranges Innerhalb des mit der Abdeckung 1 versehenen Gehäuses 2, in das ober nicht naher bezeichnete Zuleitungen Schutzgas eingeführt werden kann. Innerhalb der im Gehäuse 2 vorgesehenen Buchse 3 sind die Führungssteine 4a und 4b geführt, die mittels der mit der Bundscheibe 6 versehenen Verstellto spindel 5 in Achsrichtung hin- und herbewegt werden können, so daß die mit den schiefen Ebenen der Führungssteine fluchtenden Ebenen der Führungsbuchse 7 zu einer Verschiebung der Buchse 8 und damit zur axialen Verschiebung des Ziehsteines 9 führen. Die Buchse 8 dient gleichzeitig zur Führung des nicht dargestellten langgestreckten Gutes bis zum Einlauf in den Ziehstein 9. Beide Teile sind in die Buchse 10 eingebaut, die mit einem Kanal versehen ist, der auch durch die Buchse 8 verläuft und den Strang vor dem Einlauf in den Ziehstein 9 mit einem geeigneten Schmiermittel versorgt. Beim Austauschen des Ziehsteines 9 kann die Buchse 10 zusammen mit den Teilen 8 und 9 i'jsgewechselt werden.

Über die Führungsbuchse 7 mit den schiefen Ebenen am Umfang sowie durch die Führungssteine 4a imd 4b und die Verstellspindel 5 mit der Bundscheibe 6 kann der Ziehjtein 9 in der Ebene quer zum Drahtdurchlauf verschoben werden. Auf diese Weise ist eine einwandfreie Justierung des Stranges gegenüber dem Schälstein -:0 möglich. Die Fig. 1 zeigt zwei von vier Führungssteinsätzen, deren Steine jeweils durch die Verstellspindel 5 gegeneinander verschoben werden können. Zu diesem Zweck hat die Verstellspindel zwei Gewinde, eines davon linkssteigend, das andere rechtssteigend. Die vier Führungseinsätze, zwei davon im Ausführungsbeispiel dargestellt, sind auf dem Umfang um 90° versetzt angeordnet, so daß die Einstellung des Ziehsteines in einem rechtwinkligen Koordinatensystem erfolgen kann. Nach außen hin stützen sich die Führungssteine in den Nuten der Buchse 3 ab, wobei die Neigung der schiefen Ebenen auf Teil 7 durch die Neigung der inneren Lauffläche des Führungssteines kompensiert wird. Beim Verstellen des Ziehsteines 9, das notwendig wird, wenn der durchlaufende Strang nur einseitig geschält wird, und aus diesem ■»5 Grunde in eine zentrische Lage gegenüber dsm Schälstein gebracht werden muß, sind die au^r der Verschiebungsachse liegenden Verstellspindeln gleichzeitig entgegengesetzt zu verdrehen, so daß sich die Führungssteine des einen Satzes auf die schiefe Ebene hinauf und die des anderen herunter bewegen. Die Bundscheibe 6 fixiert die Verstellspindel 5 in ihrer axialen Lage zwischen den Teilen 7 und 10 und bewirkt ein gleichmäßiges Verschieben der Führungssteine 4a und 4b. Zwei Klemmbügel 11 hc!- ten die Ziehsteinverstellung der Buchse 3, die ihrerseits mit dem Gehäuse 2 verschraubt ist. Zum Innenraum der Schälvorrichtung hin schützt die Dichtscheibe 12 die Verstellmechanik vor Metallspänen und verhindert zudem ein Auswaschen des Schmierstoffes aus den Führungen. Der Flansch 13 hält die Dichtscheibe 12 an der Buchse 3 In der erforderlichen Lage.

In der Aufnahmebuchse 15 ist der Schälstein 16 angeordnet, der Abstand zwischen dem Sehälsteln 16 und dem Ziehstein 9 kann durch konstruktive Gestaltung der Teile 10 und 15 auf ein Minimum gehalten werden. In gleicher Welse laß! sich auch der Einbau des Schälsteins veränderi'i. Gin Kanr¹ 17 in der Aufnahmebuchse 15 führt das geeignete Schmiermittel, beispielsweise Alkohol, zum Schälstein 16. Im Schälstein 16 selbst verlaufen

Schmiermittelbohrungen vorteilhaft bis In die Nähe der Schneiden, um ein ständiges Schmieren der mit dem Material In Eingriff stehenden Kanten zu erreichen. Die Zahl der Bohrungen Im Schälstein Ist den jeweiligen Schälverhältnissen angepaßt.

In der Aufnahmebohrung des Teiles 15 für den Schälstein 16 verhindert der Runddichtring 18 eine Schmiermittelleckage zur Drahtaustrittsbohrung hin. Dieser Dichtring wird über den Druckrlng 24 mittels einer Tellerfeder 25 an den Schälstelnansatz gepreßt. Abweichend von dieser Art der Abdichtung können selbstverständlich zur Abdichtung zur Drahlaustrittsbohrung andere bekannte Dlchtvorrichlungcn oder Verfahren eingeset/i: werden.

Die Buchse 26 Ist durch Wälzlager auf dem Tell IS drehbar angeordnet und wird von einem Elektromotor, wie er in der Fi g. 2 dargestellt und mit 27 bezeichnet Ist. angetrieben. Als Antrieb dient hierbei ?. B. der Riemen 28. An der Buchse 26 Ist der Flansch 29 zur Halterung '\<t'. Schn?!'J???h!? 30 und 3! befes!!"!. Diese Schneidstähle sind auf der Stirnfläche des Flansches 28 abnehmbar oder auch nicht abnehmbar angeordnet. Die in der Flg. I dargestellten Schneidstahle 30 und 31 haben längs und quer zur Achse des Schalsteines 16 unterschiedliche Abstände von der Schneide des Schälstelns. Ihr Abstand Ist den spezifischen Eigenarten des beim Schälen erzeugten Metallspanes angepaßt, d. h. je nach dem verwendeten Material werden die Drehstahle entsprechend neu eingestellt.

Der Antriebsriemen 28 und die Buchse 26 werden durch den Rietnenkasten 32 vor Metallspänen und Schmiermitteln geschützt. Unterhalb des Gehäuses 2 lsi ein Spänekasten angebracht, der gleichzeitig als Transportbehälter ausgebildet sein kann oder aber mit einer Späneaustragvorrichtunp versehen ist. die die aufgefangenen Späne in ''inen üblichen Transportbehälter fördert Am Boden des .Spänekastens kann vorteilhaft ein Filter und ein Rohranschluß für den SrhmicrmittclrUcklauf angeordnet sein

Die Flg. 2 /eigl In einer Draufsicht von der Drahtein· laufseile die Schälvorrichtung. Die durchsichtig Abdeckhaube 1 Ist mittels der Scharniere 3i an dom Gehäuse 2 befestig!. Der Verschluß is; mi! 3·ί bezeichne! Der Antriebsmotor 27 lsi in Flanschbauart ausgeführt und /um Spannen des Riemens 28 auf einer schwenkbaren Konsole 35 befestigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Drahten, bei dem der Draht geführt, anschließend durch Ziehen Im Querschnitt reduziert und unmittelbar Im Anschluß daran die Oberfläche des Drahtes geschalt wird, gekennzeichnet durch die Anwendung bei der Verarbeitung von Aluminiumdraht, der nach dem Schälen mit einem llngsverlaufenden rohrförmig gebogenen Kupferband umhüllt und bei dem durch Querschnittsreduktion eine innige Verbindung zwischen dem Aluminiumkem und der Umhüllung hergestellt wird, und dadurch, daß das Schälen in einem Abstand bis zu maximal 6 mm hinter dem Ende des Ziehvorganges beginnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geführte Gut durch das Ziehen um etwa 5% im Querschnitt reduziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schälen die hierbei entstehenden Späne in einem Abstand von mindestens 5 mm zur Oberfläche des Drahtes abgetrennt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I bis 3 mit einer buchsenartigen Führung, einem anschließenden Ziehstein und einem in Durchlaufrichtung hinter derr Ziehstein angeordneten Schälstein, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Ziehstein (9) und dem Schälstein (16) bis zu maximal 6 mm beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da3 der Ziehstein, z. B. mittels schiefer Ebenen, von außen in berug auf ^.en feststehenden Schälstein verstellbar Ist.

6. Vorrichtung nach Ansprv~h 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Ziehsteins mittels Verstellspindel (5) in Achsrichtung verschiebbare Führungssteine Λα; 4b) dienen, deren schiefe Ebenen mit entsprechenden Ebenen einer Führungsbuchse (7) fluchten, die Ihrerseits auf die das Gut und den Ziehstein (9) führende Buchse (8) verstellend einwirkt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen der beim Schälvorgang entstandenen Späne im Abstand von mindestens 5 mm vom zu schälenden Gut umlaufende Drehstähle (30, 31) dienen.